Misaligned circumbinary discs around unequal-mass eccentric binaries: alignment, morphology, and binary accretion variability
School of Physics and Astronomy, Sun Yat-sen University(中山大学物理学院);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, University of Oklahoma(俄克拉荷马大学霍默·L·多格物理与天文学系);Shanghai Astronomical Observatory, Chinese Academy of Sciences(中国科学院上海天文台);Dipartimento di Fisica, Università degli Studi di Milano(米兰大学物理系);Kavli Institute for Astronomy and Astrophysics, Peking University(北京大学科维理天文与天体物理研究所);Department of Physics and Astronomy, University of Victoria(维多利亚大学物理与天文学系);CSST Science Center for the Guangdong-Hong Kong-Macau Greater Bay Area, Sun Yat-sen University(中山大学粤港澳大湾区空间科学中心)
研究通过三维水动力模拟探讨了不等质量偏心双星周围偏转环状星盘的对齐、形态及双星吸积变异性,发现初始偏转角和质量比影响长期吸积变异性,不同对齐方式影响吸积倾向。
2026-04-16 astro-ph.EP
Polar alignment of a circumbinary disc around a brown dwarf binary
受2M1510 AB观测启发,研究褐矮星双星周围环双星盘的极向排列演化,通过解析计算和流体动力学模拟确定了实现极向排列的临界倾角与盘参数,证实其可形成极向行星并解释了该构型此前未被识别的原因。
2025-06-28 astro-ph.EP astro-ph.SR
Inclination instability of circumbinary planets
本研究针对双行星环双星系统中外行星的轨道倾斜不稳定性,通过四极阶双星势哈密顿量揭示其源于长期共振,解析推导与数值模拟吻合,拓展了Kozai-Lidov不稳定性的适用场景。
2024-04-15 astro-ph.EP astro-ph.SR
Formation of S-type planets in close binaries: scattering induced tidal capture of circumbinary planets
虽然在过去的几年里,在双星系统中发现了几颗S-型和P-型行星,但在轨道距离不超过5 au的近距离双星系统中还没有发现S-型行星。最近的研究表明,近距离双星中的S-型行星可以通过高精度观测来检测。然而,现今的行星形成理论暗示,密近双星系统中的S-型行星很难就地形成。在这项工作中,我们进行了大量的数值模拟,以探索行星-行星散射的情况下,在各种二元配置的环联星行星和随后的潮汐捕获,以检查是否机制可以发挥作用,在产生这样的行星。我们的研究结果表明,这种机制是强大的。最大俘获概率为$\sim 10\%$,可与单星系统中热彗星的潮汐俘获概率相媲美。捕获概率与双星构型有关,其中较小的偏心率或低质量比的双星将导致较大的捕获概率,反之亦然。此外,我们还发现逆行轨道的S型行星可以通过捕获过程自然产生。这些逆行轨道上的行星可以帮助我们区分密近双星系统中S型行星的原位形成和捕获后起源。即将进行的飞行任务(PLATO)将为探测这类行星提供机会和可行性。我们的工作为在不久的将来寻找S-型行星时选择目标双星提供了一些建议。
2018-05-15 astro-ph.EP
Coplanar circumbinary planets can be unstable to large tilt oscillations in the presence of an inner polar planet
相互错位的环联行星可能形成于扭曲或破裂的气体盘中,或者来自后来的行星与行星的相互作用。通过数值模拟和分析估计,我们探索了两个相互倾斜的环双星行星的动力学。共面的内行星会导致双星的近点进动,外行星轨道半径越大,外行星的静止倾角越大。在这种情况下,共面的外行星总是保持共面。另一方面,一个极内行星导致逆行拱点岁差的双星轨道和静止倾角较小的较大的外行星轨道半径。对于一系列的外行星半长轴,一个最初的共面轨道是振动的,这意味着外行星经历了大的倾斜振荡。高度倾向于双星的环联行星很难被探测到--在存在极内行星的情况下,行星的倾角不太可能低于凌日探测极限。这些结果表明,可能有一群环联星行星正在经历大的倾斜振荡。
2023-02-21 astro-ph.EP
Birth environment of circumbinary planets: are there CBPs on the inclined orbits?
环联行星的倾角分布是一个重要的科学问题。这对估算煤层气赋存速率、研究煤层气形成演化具有重要意义。虽然目前通过中星法发现的CBPs几乎是共面的,但CBPs的真实倾角分布仍然未知。以往对CBPs的研究大多将其视为孤立的双星系统,而没有考虑其宿主双星的诞生环境。一般认为,几乎所有的恒星都是在星团中诞生的。因此,有必要考虑恒星近距离碰撞对CBP系统的影响。本文讨论了近距离擦肩星碰撞对CBP倾角的影响。基于大量的数值模拟,我们发现,CBPs在密近双星的间距约0.2 AU几乎不受恒星飞掠。它们的轨道保持共面。当双星间距大于1au时,即使在双星不稳定边界附近,入侵星的2-3次飞掠也能激发出相当大的倾斜角。对于外区的行星,一颗恒星的掠过可以激发出超过5度的倾角。特别是,在近极或逆行轨道上的CBPs可以通过双星相遇自然形成。如果密近双星诞生于疏散星团,我们的模拟表明,可能有高倾角的CBPs的双星间距> 1 au。
2020-03-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the orbital evolution of binaries with polar circumbinary disks
University of Leeds(利兹大学);Bishop’s University(主教学院);Flatiron Institute(平顿研究所);Stony Brook University(石溪大学)
研究通过模拟双星与极向circumbinary盘的相互作用,发现双星随时间缩小,且极向盘的衰减率高于对齐或逆行盘。
2026-01-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Distinguishing Polar and Co-planar Circumbinary Exoplanets by Eclipsing Timing Variations
环联行星(CBPs)可能与其宿主双星不对齐。轨道动力学、模拟和最近对原行星盘的观测都表明,这颗行星可以稳定地在垂直于偏心双星的平面上运行(即,极地轨道)。没有确凿的证据表明探测到了这样的配置;通过凌日技术探测到的九个系统几乎是共面的,但他们的发现也偏向于这种配置。在这里,我们开发Eclipse时序变化(ETVs)作为一种方法来检测未对准的CBP。我们发现,由于拱点运动(近星点岁差)的主机二进制的共面行星和逆行的极地行星,主日食和次日食的平均日食周期不同的方式,区分这些配置。其次,日食持续时间变化(EDV)的变化方式可以证实这一推论,无论是在极地模型上还是在极地模型上。第三,行星轨道时间尺度上的初级和次级ETV的相对相位也区分了这两种配置,我们通过数值模型网格进行了分析和量化。我们将这些方法应用于开普勒-34,一个过境行星被称为近共面详细的光动力学建模。在这个系统中,我们发现,单独的双日食时间足以区分这些轨道配置,使用这里介绍的效果。我们的工作提供了一个工具,发现潜在的极地CBPs,或错位的温和倾斜的CBPs,从现有的ETV数据集的开普勒,以及未来的观测TESS或PLATO。
2019-05-24 astro-ph.EP
A Numerical Method for Determining the Elements of Circumbinary Orbits and Its Application to Circumbinary Planets and the Satellites of Pluto-Charon
围绕双星系统运行的行星和卫星存在于太阳系和太阳系外的行星系中。它们的轨道可能与开普勒轨道有很大的不同,如果它们接近双星,并且次级与初级质量比很高。环双星轨道的正确描述是在行星频率$κ_0$下的自由偏心率$e_{\rm free}$,在平均运动$n_0$下的强迫偏心率$e_{\rm forced}$,以及由双星势的非轴对称分量强迫的更高频率的振荡。我们表明,这些条款的振幅和频率的精确数值,可以提取从数值轨道积分,通过应用快速傅立叶变换(FFT)的圆柱体之间的距离circumbinary对象和二进制的质量质心作为时间的函数。我们将这种方法应用到三个开普勒环联行星和冥王星的卫星冥卫一。对于冥王星-冥卫一的卫星冥河,$κ_0$和$e_{\rm free}$的FFT结果分别与一阶解析值和Showalter & Hamilton(2015)报告的值有显著差异。我们发现,$κ_0$的偏差可能是由于3:1平均运动共振的影响,并讨论了较低的值$e_{\rm free}$的影响。
2020-05-13 astro-ph.EP astro-ph.SR
Observability of characteristic binary-induced structures in circumbinary disks
背景:很大一部分原行星盘形成于恒星双星周围。双星系统产生了一个依赖于时间的非轴对称引力势,在环双星盘上产生了强烈的潮汐力。这导致了环双星盘的基本物理性质的变化,这反过来又会导致独特的结构,这些结构可能是用目前这一代仪器观察到的。目标:本研究的目的是确定这些特征结构,限制导致它们的物理条件,并评估在circumbinary磁盘中观察它们的可行性。方法:为了实现这一目标,首先进行二维流体动力学模拟。所得密度分布用3D辐射转移代码进行后处理,以生成再发射和散射光图。在此基础上,我们研究了各种参数,如恒星组件的质量,盘的质量和二进制分离的可观察的特征,在环双星盘的影响。结果如下:我们发现,阿塔卡马大(分)毫米阵列(ALMA)以及欧洲极大望远镜(E-ELT)是能够跟踪的不对称性的内部区域的circumbinary磁盘的影响最大的二进制磁盘的相互作用。在亚毫米/毫米波长上进行观测,将能够探测到圆盘内缘和内腔的密度波。使用E-ELT可以在红外波长范围内部分解析盘的最内部部分,包括盘的边缘,吸积臂和潜在的围绕每个二元组件的预期拱星盘。
2017-02-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Estimation of Circumbinary Orbital Properties
我们描述了一个快速,近似的方法来描述卫星的轨道周围的中央二进制的数值模拟。一个目标是区分自由偏心率-卫星相对于动态冷却轨道的随机运动-与由中心双星的时变引力势驱动的振荡模式。我们使用开普勒-16,开普勒-47和冥王星-冥卫一系统的方法评估性能。然后,我们将该方法应用于模拟的轨道阻尼在一个circumbinary环境中,解决小机构之间的相对速度慢到足以促进合并和增长。这些结果说明了动态冷却如何为恒星双星周围的塔图因类行星和冥王星-卡戎双星行星周围的小卫星的形成奠定基础。
2020-11-26 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Circumbinary Planet in Orbit Around the Short-Period White-Dwarf Eclipsing Binary RR Cae
利用6个新测定的月食中期时间和文献资料,我们发现,RR Cae的观测-计算(O-C)曲线呈现周期为11.9年、振幅为14.3秒的周期变化,同时它经历了一个向上的抛物线变化(揭示了一个长期的周期增长率dP/dt =+4.18(+-0.20 x10 ^(-12))。周期性变化被分析为光旅行时间效应,这是由第三个同伴的引力影响引起的。第三颗天体的质量为M_3*sin i' = 4.2(+-0.4)M_{Jup},表明当它的轨道倾角大于17.6度时,它是一颗环双星巨行星。环联星与中央食联星的轨道距离约为5.3(+-0.6)天文单位。周期的增加是相反的角动量损失通过磁制动或/和引力辐射所造成的变化,也不能解释的两个组件之间的质量传递,因为它的分离配置。这表明,观测到的向上抛物线变化只是长周期(超过26.3年)周期变化的一部分,这可能揭示了另一颗巨大的环联星行星在宽轨道上的存在。
2012-01-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gaia's potential for the discovery of circumbinary planets
围绕双星运行的行星(环双星行星)的丰度和性质在很大程度上是未知的,因为它们很难用现有的技术探测到。开普勒卫星和其他研究的结果表明,环联星巨行星的最低出现率约为10%,但目前已知的只有少数。在这里,我们研究了欧空局的盖亚任务的潜力,发现和发现太阳系外行星轨道附近的双星通过检测二进制的周期性天体测量运动所造成的轨道行星。我们预计盖亚将发现数百颗巨大的行星围绕双星与FGK矮原色在200 pc的太阳,如果我们假设巨行星的质量分布和丰度是类似的双星和单星。另一方面,如果所有的环双星气体巨星的质量都小于2个木星质量,我们预计只有4个探测器。盖亚对巨大的环双星行星的性质非常敏感,因此将使详细研究它们的人口成为可能。盖亚的精度是这样的,在双星和行星轨道平面之间的相互倾斜的分布将得到。它也有能力建立行星在H-R图上的频率,既作为质量的函数,也作为从主序前到恒星残骸的恒星演化状态的函数。盖亚的发现可以揭示在红巨星阶段之后是否会出现第二个行星形成时期。
2014-10-20 astro-ph.EP astro-ph.SR
The morphology of CSCha circumbinary disk suggesting the existence of a Saturn-mass planet
在几个不同的系统中,在环双星轨道上发现了行星,尽管在这种环境中形成行星时面临着额外的挑战。通过对分光双星CS Cha的环双星盘的分析,研究了其行星形成的可能性。用0.87毫米的高角分辨率ALMA观测研究了该系统。用振动模型和开普勒拟合来约束CS Cha的物理性质,并将观测结果与流体动力学模拟结果进行比较。我们的观测能够分辨尘埃连续辐射和12 CO J:3-2跃迁中的盘腔。我们发现的尘埃连续磁盘是方位角轴对称的(小于9%的强度变化沿环)和低偏心率(0.039在峰值亮度的环)。在某些条件下,低偏心率可以实现在模拟磁盘,而不需要一个行星,然而,低偏心率和轴对称的组合是一致的存在一个土星样的行星轨道附近的腔的边缘。
2022-06-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Detection of Sharp Symmetric Features in the Circumbinary Disk Around AK Sco
搜索环绕双星的行星(SPOTS)调查旨在通过直接成像检测和描述环联星行星及其形成环境,研究双星系统中行星的形成和分布。使用SPHERE Extreme自适应光学仪器,即使在与明亮恒星的距离很小(<300质量)的情况下也可以实现良好的对比度,这使得能够在以前无法达到的距离范围内研究行星和盘。在这里,我们报告的发现,解决散射光发射从周围的环双星盘周围的年轻双星AK斯科,在投影分离在13- 40 AU的范围内。鉴于圆盘在其光谱能量分布中的平滑外观,成像特征的尖锐形态是令人惊讶的。我们发现,所观察到的形态可以表示为一个高度偏心的环围绕AK斯科,或作为两个单独的螺旋臂在磁盘中,在相反的方向缠绕。这些解释的相对优点进行了讨论,以及是否这些功能可能已造成的一个或几个circumbinary行星与磁盘的相互作用。
2015-12-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
The Way To Circumbinary Planets
本文综述环双星行星的研究历史、各类探测方法的优劣及对应发现的行星特征,探讨其潜在宜居性,强调多方法探测的重要性并展望未来探测任务的研究价值。
2025-03-21 astro-ph.EP astro-ph.SR
Circumbinary disc interactions and stochastic dust obscuration in the post-asymptotic-giant-branch binary HD 213985
本研究分析后 AGB 双星 HD 213985 的光学与 Na D 线变化,提出环双星盘内缘遮蔽及 L2 外流相互作用可解释其增强、偏斜且随机的尘埃掩食现象。
2025-06-08 astro-ph.EP astro-ph.SR
99 Herculis: Host to a Circumbinary Polar-ring Debris Disk
我们提出了解决赫歇尔图像的circumbinary碎片盘在99武仙座系统。主星是一颗晚期的F-型恒星。的二进制轨道的特点,我们得出结论,磁盘是错位的二进制平面。两种不同的模型可以解释观察到的结构。第一个模型是一个环的极轨道,在一个平面上垂直于二进制近心方向移动。我们赞成这种解释,因为它包括长期扰动的影响和磁盘可以生存的陀螺时间尺度。第二种模型是错位环。由于环的方向存在模糊性,这可能反映在天空平面上,因此该环要么具有类似于第一模型的近极轨道,要么具有30度的失准。的错位环,解释为最近的碰撞的结果,被证明是难以置信的碰撞和动力学演化的约束。由于盘+恒星系统的分离类似于99武仙座应该形成共面,可能的形成场景涉及近距离的恒星相遇或双星交换存在的拱星和/或拱双星盘。发现和描述像99武仙座这样的系统将有助于理解导致行星系围绕单个和多个恒星不对准的过程。
2012-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Improving circumbinary planet detections by fitting their binary's apsidal precession
本文将双星拱点进动纳入 kima 轨道拟合包,证明拟合进动可将环双星行星探测灵敏度提高达一个数量级,并在真实系统中实现了进动测量与行星探测。
2023-04-06 astro-ph.EP astro-ph.SR
The chaotic history of the retrograde multi-planet system in K2-290A driven by distant stars
本研究证明K2-290A多行星系统的逆行状态并非源于原始不共面性,而是由约2000天文单位处的伴星C驱动的恒星自转轴倾角混沌演化所致,该机制在约40-70%的系统中稳健存在,揭示了遥远伴星对行星系统演化的关键作用。
2025-04-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Kepler-1661 b: A Neptune-sized Kepler Transiting Circumbinary Planet around a Grazing Eclipsing Binary
本文报道了开普勒测光中发现的一颗海王星大小(R_p = 3.87 +/-0.06R_Earth)的凌日环联星Kepler-1661 b。这颗行星的公转周期约为175天,其轨道进动周期仅为35年。岁差导致轨道平面的排列发生变化,从地球上看,这颗行星只有约7%的时间处于凌日状态。与其他几颗开普勒环联星行星一样,开普勒-1661 b的轨道接近稳定半径,并且靠近宜居带的(热)边缘。这颗行星的轨道是一个单线掠食双星系统,包含一对0.84 M_Sun和0.26 M_Sun的恒星,在一个轻微偏心(e=0.11),28.2天的轨道上。该系统相当年轻,估计年龄约为1-3 Gyrs,并表现出显著的星点调制。掠食配置意味着系统对双星倾角的变化非常敏感,这表现为日食深度的变化。恒星黑子污染了日食测光,但不是以通常的方式引起虚假的日食时间变化。相反,星点改变了光曲线的标准化,从而改变了日食深度。这可能导致虚假的日食深度变化,然后错误地归因于双星轨道岁差。
2020-01-09 astro-ph.EP astro-ph.SR
Planet formation around binary stars: Tatooine made easy
我们研究的背景下,目前的行星形成方案的环双星轨道的特点。解析微扰理论预言了嵌套的环绕双星轨道的存在,这些轨道是围绕单个恒星的圆形轨道的概括。这些轨道迫使双星的偏心运动以及更高频率的振荡,但它们不会交叉,即使在大质量圆盘和大行星的扰动存在的情况下。由于这个原因,耗散气体和微行星可以落在这些“最圆”的轨道上,促进原行星的生长。在靠近双星的区域之外,轨道通常是不稳定的,环双星行星的形成方式与它们围绕一颗恒星的表亲大致相同。在这里,我们回顾了理论,并证实了其预测与一套代表性的模拟。然后,我们考虑用美国宇航局的开普勒卫星发现的环双星行星。这些海王星和海王星大小的行星,或它们的微行星前体,可能已经向内迁移到它们的观测轨道,因为它们目前的位置在重叠共振造成的不稳定区域之外。原地形成而不迁移似乎不太可能,这只是因为原行星盘的表面密度高得令人难以置信。除此之外,环联星的环境对行星形成是有利的,我们预计许多类似地球的“塔图因”将加入不断增长的环联星行星普查。
2015-06-25 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the frequencies of circumbinary discs in protostellar systems
本研究通过星团形成的辐射流体动力学模拟分析环双星盘,揭示其发生率与双星间距的双峰分布规律,以及系统阶数对盘尺寸的影响,且模拟与观测的盘轨倾角分布无统计差异。
2023-06-09 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Orbital evolution of close binary systems: comparing viscous and wind-driven circumbinary disc models
本文利用 Athena++ 二维模拟比较粘性与风驱动环双星盘,发现风驱动盘会使等质量圆轨道双星以快数倍的速度收缩,并在 Class I/II 阶段产生约百万至千万年的旋入时标。
2024-01-19 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas Absorption in the KH 15D System: Further Evidence for Dust Settling in the Circumbinary Disk
对年轻双星KH 15 D的Na I D谱线进行了详细的分析。我们发现一个多余的吸收成分,可能是由于前景星际吸收,气体可能与固体在环双星盘。导出的柱密度为log N_NaI = 12.5 cm^-2,其中心位于与系统速度一致的径向速度上。减去ISM的可能贡献后,log N_NaI约为12.3 cm^-2。在由不透明颗粒盘形成的“刀口”上,气柱密度没有可检测的变化,表明气体和固体具有非常不同的刻度高度,固体高度沉降。我们的数据支持这样一种观点,即这个环双星盘是由一个非常薄的颗粒层组成的,颗粒层由毫米大小或更大的物体组成,这些物体位于任何可能存在的剩余气体中。这一阶段的盘演化被假设为通过引力破碎形成微行星的前奏,如果在这样的盘中仍然存在大量气体,预计这一阶段的存在时间很短。我们的分析还揭示了过量的Na I发射相对于目前可见的恒星的径向速度的比较光谱的存在下,这仍然是吸积年轻恒星的磁层内产生的。
2010-02-01 astro-ph.EP astro-ph.SR
Gas Flows Within Cavities of Circumbinary Discs in Eccentric Binary Protostellar Systems
通过二维流体动力学模拟研究了偏心双星中恒星组成部分周围的环双星盘(CBD)空腔内气体流动的结构和演化。在多大程度上气体填充之间的空腔的拱星盘(CSD)和CBD被发现是更大的高偏心率的系统,相比低偏心率的系统,反映了空间范围内的质量进入整个轨道的空腔。偏心双星的腔中气流的模式不同于圆形轨道上的双星。特别是,前者揭示了紧密缠绕的气流和8字形结构的系统,其特征在于偏心率,$e \ge 0.4$,而后者只揭示了相对松散的弯曲流从CBD的CSD。因此,流结构的描述可以作为双星轨道运动充分非圆性的一个探测器。由于复杂的气体结构,CBD的内边缘对于高度偏心的系统不是很好地定义,因此建议用于高灵敏度成像观测的腔的区域可能被证明是一个更有用的诊断,用于探测未来CBD清除的有效性。
2019-04-23 astro-ph.EP astro-ph.SR
A Pluto--Charon Concerto II. Formation of a Circumbinary Disk of Debris After the Giant Impact
使用一套数值计算,我们考虑了长期的演变,从冥王星-冥卫一巨大的影响环双星碎片。最初,这些固体有很大的离心率和近心附近的冥卫一的轨道。在100-1000年的时间尺度上,与冥王星和冥卫一的动力学相互作用导致了系统中大多数固体的喷射。当动力学使粒子远离重心时,碰撞阻尼降低了许多粒子的轨道偏心率。这些固体填充在冥王星-冥卫一轨道平面的环双星盘;这种物质的很大一部分位于一个“卫星区”,包括冥河,尼克斯,海王星和九头蛇的轨道。与海王星外天体(TNO)和冥卫一碰撞产生的碎片所形成的狭窄环相比,巨大撞击后产生的盘状物要长得多,可能是产生小型环双星的不太有希望的选择。
2021-02-22 astro-ph.EP
Dust Growth in Binary Systems: Inhibition of dust settling and growth in circumbinary discs
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Université Lyon 1, ENS de Lyon, CNRS, CRAL(里昂第一大学);School of Physics and Astronomy, Monash University(蒙纳士大学);Université Paris-Saclay, Université Paris Cité, CEA, CNRS, AIM(巴黎萨克雷大学);Homer L. Dodge Department of Physics and Astronomy, The University of Oklahoma(俄克拉荷马大学);LIRA, Observatoire de Paris, Universite PSL(巴黎天文台)
研究双星系统中盘的密度结构对尘埃增长的影响,通过流体动力学模拟探索伴星轨道,发现环绕双星盘内尘埃增长受扰,最大颗粒尺寸变小,而环绕恒星盘颗粒尺寸与孤立盘相似,大双星环绕双星盘行星形成具挑战性。
2026-07-17 astro-ph.EP astro-ph.SR
Caustic Structures and Detectability of Circumbinary Planets in Microlensing
最近在开普勒数据中发现的环联星行星表明,在主序星周围有一个可行的行星形成通道。受这些发现的启发,我们研究了微透镜事件中环双星行星的焦散结构和可探测性。我们已经制作了一套焦散动画作为二进制主机的投影分离和角度的函数,以有效地探索整个circumbinary参数空间上的焦散结构。借助于这些动画,我们已经推导出了行星焦散线位置的半经验解析表达式,这些焦散线相对于具有单个主机的行星在环双星透镜中移位。我们用这个表达式来说明焦散运动的主要来源是行星的轨道运动,而不是双星。最后,我们估计的分数环联微透镜事件是可识别的,因为是显着的(5- 50%)的二进制投影分离的范围内的爱因斯坦半径为单位的0.1-0.5。
2016-06-15 astro-ph.EP
Radiation-Driven Warping of Circumbinary Disks Around Eccentric Young Star Binaries
本文研究了在偏心轨道上年轻双星周围的非自引力环双星盘的翘曲不稳定性。这样一个盘是受潮汐扭矩由于时间相关的二元潜在的和辐射扭矩由于辐射从每个恒星发出。环双星盘平面和双星轨道平面之间的倾角被假定为非常小。我们发现,有一个半径内/超过该环双星磁盘是不稳定的辐射驱动的翘曲,这取决于磁盘密度和温度梯度指数。这种边缘稳定的翘曲半径对粘度参数、基准盘半径和在那里测量的温度、恒星光度以及盘表面密度非常敏感,在该半径处,盘从光学厚变为薄,用于来自中心恒星的照射。另一方面,它对轨道偏心率和双星辐射参数不敏感,而双星辐射参数是双星质量比和光度的函数。由于潮汐力矩可以抑制环双星盘内部的翘曲,盘的外部开始翘曲。虽然环联星盘最有可能受到辐射驱动的弯曲,但对于亮度大于10^4 Lsun的年轻大质量恒星的联星来说,这种弯曲在天文单位到千天文单位的尺度上都是存在的,而对于那些亮度与太阳亮度相当的年轻联星来说,这种弯曲就不起作用了。
2014-10-29 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Locating the Trailing Edge of the Circumbinary Ring in the KH 15D System
金牛座T双星KH 15 D在其不透明的环双星环完全掩星两年之后,在离星阶段突然再次变亮,达到I = 15等。在这里,我们表明,变亮伴随着光谱类别从K6/K7的变化(恒星A的光谱类别)到~K1,以及V-I系统的蓝化约0.3 mag.a径向速度测量证实,在apastron,我们现在看到来自恒星B的直射光,它比恒星A更明亮,光谱类型更早。很明显,遮蔽幕的后缘刚好与B星投影轨道的一个弧线相切。这证实了岁差模型的预测,支持了倾斜环是自引力的观点,并开创了系统演化的新时代,应该伴随着1995-2009年观察到的相同戏剧性现象。它还将KH 15 D从单线双星提升为双线食双星,大大提高了其测试前主序模型的价值。我们的研究结果加强了外环在4 AU左右被亚恒星物体(如一颗非常年轻的巨行星)截断的情况。该系统目前处于探测假定行星的最佳配置,我们敦促进行适当的后续观测。
2012-08-27 astro-ph.EP astro-ph.SR
On the Fate of Unstable Circumbinary Planets: Tatooine's Close Encounters with a Death Star
轨道变得不稳定的环联行星可能会被其中一颗恒星抛出、吸积,甚至被捕获。我们量化这些渠道的相对速率,为二次星的质量分数0.1与轨道的1AU。最常见的结果是射血,发生率约为80%。如果双星系统轻易而草率地形成环双星行星,这个过程可能会使银河系充满自由漂浮的行星。在很大一部分时间里,大约20%,不稳定的行星会撞击主星或副星。我们跟踪了一个类似于彗星的行星是否会在近距离通道中经历潮汐剥离事件,并发现这些事件不足以改变行星的轨迹,尽管这可能是从一个由这个过程产生的自由浮动行星的结构变化中观察到的。
2015-11-10 astro-ph.EP
The eclipse of the V773 Tau B circumbinary disk
2010年,在年轻的多恒星系统V773 Tau附近观测到了一次深度(约70%)和延长(约150天)的日食。我们解释它是由于一个环双星盘通过B组件周围移动的A组件的前面。我们的目标是确定盘的方向和结构,改进子组件的轨道,并预测下一次日食何时发生。我们结合了几次地面测量的测光结果,构建了日食光变曲线的模型,并使用高角分辨率成像来细化系统A、B和C三个组成部分的轨道。光变曲线的频率分析,包括来自TESS卫星的光变曲线,能够表征Aa和Ab恒星的旋转周期。一个环双星盘的玩具模型显示,它在B双星周围延伸到大约5天文单位,相对于AB轨道平面的倾角为73度,其中盘半径的下限受到AB轨道几何形状的限制,而上限则由盘的稳定性设定。我们确定了几个频率的光度数据,我们归因于旋转调制的Aa和Ab恒星同伴。我们产生的第一个确定的轨道更遥远的C组件周围的AB系统,并限制其倾角为93度。盘的大倾角和大直径,以及理论上的匹配表明B是一颗质量几乎相等的中等偏心双星。我们确定了Aa和Ab星的旋转周期,确定了光变曲线中的第三个频率,我们将其归因于B双星中恒星的轨道周期。我们预测下一次日食将在2037年左右,在此期间,详细的光度和光谱监测将更详细地观察圆盘。
2022-07-12 astro-ph.EP astro-ph.SR
Dust accretion in binary systems: implications for planets and transition discs
双星系统中行星的存在为行星形成理论带来了有趣的问题,无论是在行星必须在单个恒星周围形成非常紧凑的圆盘的情况下,还是在它们位于稳定的环联星区域边缘附近的情况下,原地形成都是具有挑战性的。尘埃动力学预计将在这样的系统中发挥重要作用,因为尘埃捕获在环双星盘的内边缘可以帮助原位形成,但同时会使环星盘缺乏形成行星所需的固体物质。在这里,我们调查的动力学尘埃在二进制系统使用光滑粒子流体动力学。我们发现,我们所有的模拟倾向于在环双星盘的尘埃捕获,但捕获开始的时间尺度取决于二进制质量比($q$)和偏心率,以及下落的材料的角动量。对于$q \gtrsim 0.1$,我们发现,尘埃最初可以吸积到拱星盘,但随着环双星腔半径的增长,尘埃最终被困在环双星盘。对于$q = 0.01$,我们发现,增加的二进制偏心率增加所需的时间,尘埃捕获开始。然而,即使这个较长的时间尺度也可能比内部圆盘中的行星形成时间尺度短,不足以解释观察到的前过渡圆盘。这表明,单独增加配对偏心率不足以使固体从外盘向内盘显著转移。
2019-08-29 astro-ph.EP astro-ph.SR
Long-Lived Eccentric Modes in Circumbinary Disks
流体动力学模拟表明,即使双星是圆形的,环双星盘也会变得偏心。在这里,我们证明,在稳定状态下,磁盘的偏心率行为作为一个长寿的自由模式捕获的转折点,自然产生的连续截断的密度分布。因此,圆盘的进动率和偏心率轮廓都可以通过扰动压力支承圆盘的简单线性理论计算。通过公式化和求解线性理论,我们发现:(i)令人惊讶的是,进动速率大致由双星的四极决定,即使四极相对于压力非常弱;(ii)偏心率分布在盘的内边缘附近最大,并以指数方式向外下降;(iii)线性理论的结果确实与模拟中发现的一致。了解偏心模式在环双星盘的发展是至关重要的第一步,了解长期(长期)交换的偏心率,角动量和质量之间的二进制和气体。潜在的应用包括在候选双星周围的盘中寻找特征运动学签名和长时间尺度上的进动引起的吸积调制。
2020-11-09 astro-ph.EP astro-ph.HE astro-ph.SR
Spiral patterns in planetesimal circumbinary disks
行星形成的情景和观测到的双星系统中的行星动力学提出了许多理论挑战,特别是在环双星行星系方面。我们探讨了行星环双星盘在气体成分消失时的动力学搅动。为此,我们遵循Heppenheimer(1978)和Moriwaki and Nakagawa(2004)的理论方法,发展了环双星盘中微行星动力学的长期理论。如果双星是偏心的,并且其组成部分的质量不相等,就会产生螺旋密度波,在长期时间尺度上吞没盘,根据问题参数,可能超过10^7年。螺旋模式是短暂的,因此,它的存在可能会背叛系统的年轻。我们探索模式分析和数值实验。推导出的解析螺旋是一个修改lituus,它完全匹配的数值密度波在无气体的情况下。利用SPH格式,我们研究了残余气体对波传播的影响。
2015-03-19 astro-ph.EP
Nature or nurture of coplanar Tatooines: the aligned circumbinary Kuiper belt analogue around HD 131511
开普勒任务的一个关键发现是被称为“塔图因”的环联星行星,它们似乎与其宿主恒星的轨道很好地对齐。这种对齐是否是由于最初共面的环绕双星行星形成盘(即自然),或通过扭曲内部盘或扭转双星(即培育)最初未对齐的盘的后续对齐,尚不清楚。通过观测环绕柯伊伯带的类似物(“碎片盘”),可以测试哪种情况占主导地位,这些碎片盘可以追踪原始盘的平面。在这里,HD 131511周围的140天文单位直径的环双星碎片盘被显示为与近边缘0.2天文单位双星轨道平面的10 $^\circ$对齐。恒星赤道也与在这个平面上是一致的。如果原始圆盘的质量足以将双星系统拉成一条直线,那么这种结果应该很常见,并且很难区分先天和后天。然而,如果只有内部磁盘与二进制文件对齐,则HD 131511系统从未严重错位。鉴于初始错位,$\sim$陀螺仪的主要序列寿命的明星允许长期的扰动,以增加规模的高度为代价,以调整碎片盘到100天文单位。观察到的碎片盘刻度高度将任何未对准限制在25 $^\circ$以下。由于只有少数已知的,更多的这样的系统需要被描述,以帮助测试环双星行星的排列是自然的还是后天的。
2014-12-01 astro-ph.EP
A Gas Giant Circumbinary Planet Transiting the F Star Primary of the Eclipsing Binary Star KIC 4862625 and the Independent Discovery and Characterization of the two transiting planets in the Kepler-47 System
我们报告发现了一颗凌日的气态巨环双星行星,它围绕食双星KIC 4862625运行,并描述了我们独立发现的两颗绕开普勒47运行的凌日行星(Orosz et al. 2012)。我们描述了一个简单的和半自动化的程序,用于识别个人过境的光变曲线,并提出我们的后续测量的两个circumbinary系统。在KIC 4862625系统中,这颗半径为0.52+/-0.018 RJup的行星每138天公转一次,并遮蔽了1.47+/-0.08 MSun,1.7 +/-0.06 RSun的F8 IV主星,产生了与食双星配置相当的非周期凌日。我们的最佳拟合模型表明轨道的半长轴为0.64 AU,并且稍微偏心,e=0.1。对于Kepler-47系统,我们确认了Orosz et al.(2012)的结果。KIC 4862625 A的径向速度调制是通过光谱和光度测量的,即通过多普勒增强,并产生类似的结果。
2013-04-19 astro-ph.EP
Planet Formation in Circumbinary Configurations: Turbulence Inhibits Planetesimal Accretion
在恒星伴星高度扰动的环境中诞生的行星的存在对行星形成的范式提出了重大挑战。在数值模拟中,近距离双星的存在会激起微行星之间的相对速度,这是决定吸积和侵蚀之间平衡的基础。然而,开普勒最近发现的环联星行星确定了在联星系统中形成行星形成显然是可行的。我们进行N体模拟的星子嵌入在一个原行星盘,在那里星子定相是由随机扭矩的存在下受挫,建模预期的扰动驱动的湍流的磁旋转不稳定性(MRI)。我们研究扰动幅度相关的死区中平面(有利于行星形成在单星),并发现,星子吸积可以被抑制,即使在外盘(4-10 AU)远离中央的二进制,以前被认为是一个合理的起点形成的环二进制行星的位置。
2012-10-29 astro-ph.EP
An Automated Method to Detect Transiting Circumbinary Planets
到目前为止,在开普勒任务的数据中,已经通过肉眼发现了十几颗过境的“塔图因”或环双星行星(CBPs);相比之下,已经使用自动算法检测到数千颗围绕单个恒星运行的已确认的星周行星。CBPs的自动检测是具有挑战性的,因为它们的过境是强烈的非周期性与不规则的配置文件。在这里,我们描述了一种有效的和自动化的技术,用于检测环双星行星,通过他们的二进制主机在开普勒光变曲线。我们的方法以两种方式解释了由二元反射运动引起的大的过境时间和持续时间变化(TTV和TDV):1)我们通过使用开普勒模型来近似二元和CBP轨道,直接校正光变曲线中的大规模TTV和TDV; 2)我们通过采用准周期自动过境搜索算法(QATS)来允许校正光变曲线上的额外非周期性。我们证明,我们的方法大大提高了检测的意义,使用模拟数据和两个先前确定的CBP系统,开普勒-35和开普勒-64。
2019-09-16 astro-ph.EP
Alignment of a circumbinary disc around an eccentric binary with application to KH 15D
我们分析了一个温和的倾斜circumbinary光盘,轨道偏心轨道的二进制通过平滑粒子流体动力学(SPH)模拟和线性理论的演变。我们发现,最初未对准的circumbinary光盘周围的偏心轨道二进制的对齐过程是显着不同的比周围的圆形轨道二进制,并涉及倾斜振荡。双星的偏心度越大,倾斜振荡就越大,阻尼这些振荡所需的时间也就越长。仅轻微倾斜的环双星盘在走向对齐之前可能会将其倾斜度增加几倍。SPH模拟的结果与线性理论的结果吻合得很好。本文研究了KH 15 D周围的环双星盘/环的性质。我们确定光盘属性的观测约束的基础上所施加的不断变化的二进制亮度。我们发现,目前的倾斜度是在一个局部最小值,并将大大增加之前设置为共面性。此外,交点岁差目前接近其最快的速度。最近的观测表明,B星的重现对遮蔽材料层的厚度施加了限制。我们的研究结果表明,光盘固体已经经历了大量的向内漂移和解决对光盘中平面。对于椎间盘肿块$\sim 0.001 M_\odot$,我们的模型表明椎间盘湍流水平较低,为$α\ll 0.001$。另一种可能性是盘/环包含很少的气体。
2019-04-01 astro-ph.EP
Evidence for an accretion bridge in the DX Cha circumbinary system from VLTI/MATISSE observations
针对DX Cha环双星系统,利用VLTI/MATISSE的3.55微米干涉观测并构建时间相关模型,发现近双星处存在窄不对称环,其可能为潮汐吸积流而非稳定环双星环,修正了先前内盘空腔预测。
2025-02-17 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.SR
Transits of Planets with Small Intervals in Circumbinary Systems
单颗恒星的凌日时间可以用线性星历很好地描述。然而,在环双星系统中,凌日时间同时受到引力摄动和中心双星轨道相位变化的影响。以开普勒-16的共面类似物为例,我们发现环双星行星在一个行星轨道上可以不止一次地经过同一颗恒星,这种现象我们称之为“紧凌日”。在某些几何学中,行星和第二颗恒星的轨道速度可以接近零并改变符号,导致在一个双星轨道中有很长的凌日和/或2-3次凌日。对于一个特定的系统来说,是否有可能发生紧凌主要取决于双星的质量比以及双星和行星的轨道结构。我们导出了一个依赖于时间的判据,用以判断任何环双星系统何时可能发生紧凌日。这些结果与全动力学积分,也揭示了其他紧过境特性,即,凌日持续时间和紧密凌日之间的间隔。对于目前已知的七个环双星系统,我们估计这些关键参数分析和数值。由于行星和双星之间的相互倾斜,紧凌只能发生在开普勒-16、-34、-35和-47中质量较小的恒星B上(对于两颗行星)。开普勒-16、-34和-35的紧密凌日(与典型凌日相比)的长期平均频率估计为百分之几。使用完整的数值积分,预测每个系统的下一个紧凌,最快的例子似乎是开普勒-47 b和-47 c,它们可能在2025年之前有紧凌。这些独特而有价值的事件往往值得特别的观察仔细检查。
2014-07-03 astro-ph.EP
Low Spin-Axis Variations of Circumbinary Planets
拥有一个巨大的月球被认为是稳定行星行星质量的主要机制,其中一个例子就是我们的地球。然而,这并不总是与系外行星的情况一致。这篇文章详细介绍了另一种机制的发现,即围绕双星运行的行星往往具有较低的自旋轴变化。这是因为恒星双星的大四极势可以加速行星轨道的进动,并使系统脱离长期的自旋轨道共振。因此,在低倾角轨道上的恒星双星周围的宜居带行星与它们的单星类似物相比,具有更高的规律性季节变化的潜力。
2022-07-29 astro-ph.EP
Spin Evolution of Stellar-mass Black Holes Embedded in AGN disks: Orbital Eccentricity Produces Retrograde Circumstellar Flows
活动星系核吸积盘中恒星质量黑洞(sBH)的自旋演化是活动星系核通道中双星黑洞(BBH)合并事件产生引力波的重要过程。由于嵌入的sBH被环绕恒星的盘(CSD)包围,CSD气体流的旋转决定了它吸积的角动量的方向。在这封信中,我们使用全球2D流体动力学模拟表明,而磁盘嵌入sBH的圆形轨道上的背景吸积盘的初始逆行开普勒剪切转换成一个cardedecSD流,在经典的图片同伴磁盘相互作用理论,适度的轨道偏心率可能会破坏稳态潮汐扰动,并保持逆行CSD流周围的sBH。CSD取向的这种切换发生在与局部声速几乎成比例的过渡偏心率处。这种分叉的CSD流和其后的自旋方向的SBH导致形成的人口几乎反对齐的SBH,并应纳入未来的人口模型的SBH和BBH的演变。
2022-03-25 astro-ph.EP astro-ph.GA astro-ph.HE
First direct detection of a polarized companion outside of a resolved circumbinary disk around CS Cha
在本研究中,我们的目标是调查的拱星环境的光谱双星金牛座T星CS车。从未解决的中到远红外测光预测,CS Cha拥有一个大空腔的磁盘。此外,SED模型显示了显著的尘埃沉降,指向一个演化的磁盘,可能显示出正在进行或完成的行星形成的迹象。我们使用高对比度成像仪VLT/SPHERE在偏振差分成像模式下观察CS Cha,以在近红外散射光下分辨环双星盘。这些观测结果由VLT/NACO L波段观测结果跟踪,并由VLT/NACO K波段和HST/WFPC 2 I波段数据档案进行补充。本文首次在散射光下解析了CS Cha周围的紧密环双星盘。我们发现一个光滑,低倾角磁盘的外径为$\sim$ 55 au(在165 pc)。我们没有检测到的内腔,但发现一个上限为$\sim$ 15 AU的腔大小。此外,我们发现一个微弱的共同运动的伴星,预计与中央双星的环双星盘外的210 au的分离。在偏振光中检测到伴星,并显示出极端的偏振度(J波段为13.7 $\pm$ 0.4 \%)。伴星的J-和H-波段的星等与几个M $_\mathrm{Jup}$的质量是相容的。然而,K-,L-和I-波段数据得出的结论提出了质疑。我们用辐射转移模型探讨了一个未分辨的环绕伴星盘是否是高偏振和复杂光度学的原因。我们发现,一组观测是最好的解释,一个沉重的低质量($\sim 20 \mathrm{M}_\mathrm{Jup}$)褐矮星或高质量…
2018-05-06 astro-ph.EP
Surface Flux Patterns on Planets in Circumbinary Systems, and Potential for Photosynthesis
最近,开普勒太空望远镜探测到了几颗围绕着一个近距离双星系统运行的行星。这些所谓的环双星行星将在其表面上经历非平凡的辐射通量空间和时间分布,其特征在其单星轨道对应物中看不到。类地环双星行星上居住的光合生物将被迫适应这些不寻常的流量模式。我们绘制了假定的类地行星(作为表面纬度/经度和时间的函数)绕双星系统开普勒-16和开普勒-47,两个恒星系统已经拥有环系外行星探测的通量。流量的经、纬向分布对双星质心运动以及双星与行星的相对轨道相位十分敏感。主星对主星的全食,以及主星对主星的日偏食都给系统增加了一个额外的强迫项。我们还发现,表面的黑暗模式同样独特。在地球的极圈之外,由于恒星的运动推迟了春天的第一次日出(或加速了秋天的最后一次日落),地球表面在黑暗中的时间比赤道周围的纬度要长得多。在开普勒-47的情况下,我们也发现了一个弱的纵向依赖黑暗,但这种影响往往是平均的,如果考虑到许多轨道。根据这些通量和黑暗模式,我们考虑和讨论光合生物的前景和挑战,使用陆地类似物作为指导。
2014-08-22 astro-ph.EP
Structures in circumbinary disks: Prospects for observability
在过去的十年中,围绕着各种年轻双星的环双星盘被发现。流体动力学计算表明,中心双星和周围的磁盘之间的引力相互作用的结果在磁盘的密度分布的全球扰动。研究了密近双星系统中双星-盘相互作用产生的特征大尺度盘结构的可观测性。我们从光滑粒子流体动力学模拟中导出了环双星盘的结构。随后,我们进行了辐射转移模拟,以获得散射光和热再发射图。我们研究了双星质量比、双星轨道相对于盘中平面的倾角以及双星轨道的偏心率对观测量的影响。我们发现,ALMA将允许跟踪磁盘的内边缘的不对称性和潜在的解决螺旋臂,如果磁盘被视为面对。对于一个边缘上的取向,ALMA将允许检测扰动的磁盘密度分布通过不对称的径向亮度分布。通过盘的非对称结构,形成具有比在等效未扰动盘中的相同位置高$2.6$倍的温度的区域。密度波和旋臂随时间变化的外观对物体的总再发射通量有百分之几的影响。
2015-06-14 astro-ph.EP
Analyzing the Stability of Non-coplanar Circumbinary Planets using Machine Learning
在过去十年中,包括美国宇航局开普勒和TESS任务在内的系外行星探测已经发现了许多与我们自己的太阳系行星有很大不同的世界,包括400多颗围绕双星或多星系统运行的系外行星。这不仅拓宽了我们对系外行星多样性的理解,也促进了我们对复杂双星和多星系统中系外行星的研究,并为探索其可居住性提供了动力。在这项研究中,我们分析了非共面环双星系统中的系外行星的轨道稳定性,使用数值模拟的方法,产生了大量的环双星行星样本,以量化的轨道参数对轨道稳定性的影响。我们还训练了一个机器学习模型,可以快速确定环双星行星系的稳定性。我们的研究结果表明,较大的倾角的行星往往会增加其轨道的稳定性,但在地球和木星之间的行星的质量范围的变化对系统的稳定性几乎没有影响。此外,我们发现深度神经网络(DNN)比其他机器学习算法具有更高的准确性和精度。
2021-06-28 astro-ph.EP cs.LG
Bayesian Characterisation of Circumbinary Exoplanets with LISA
激光干涉仪空间天线(LISA)将探测和表征主要由两颗白矮星(WD)组成的$\sim10^4$星系双星。在这个种群中,一个有趣的前景是第三个物体-另一颗WD恒星,一颗环绕双星系外行星(CBP),或一颗褐矮星(BD)-在围绕内部WD对的轨道上。我们提出了第一个完全贝叶斯检测和后验分析的亚恒星物体与LISA,专注于CBPs的表征。我们使用了这些CBP第三体源的乐观的天体物理学动机目录,包括它们第一次围绕内部双星的轨道偏心率。我们研究了贝叶斯证据计算的可检测性,以及对后验分布的影响的内部二进制参数和第三体参数。我们发现,后行为分叉的基础上是否第三体周期是高于或低于一半的观察时间。此外,我们发现,不可检测的第三体源可以偏置内部的二进制参数是否使用正确的模板。我们使用从CBP人群的研究中检索到的信息,对原始目录中可检测的BD系统的数量进行了初步保守预测。最后,我们的评论预测的定性影响LISA全球拟合和银河双星人口分析。在这项工作中使用的程序是通用的,可以直接应用于其他天体物理效应预期内的银河双星人口。
2022-05-06 astro-ph.EP astro-ph.IM astro-ph.SR
Circumbinary habitable zones in the presence of a giant planet
确定双星系统中的宜居带可能是一项具有挑战性的任务,由于扰动的行星轨道和变化的恒星辐射条件的组合。然而,“动态信息宜居带“的概念使我们能够预测在如此复杂的环境中在哪里寻找宜居世界。动力学上的宜居带在过去曾被用来研究双星系统中的星周行星和巨行星系统中的类地行星的适居性。在这里,我们将这个概念扩展到环双星轨道上的潜在可居住世界。我们表明,宜居带的边界可以找到分析,即使另一个巨大的行星是在系统中存在。通过对开普勒-16、开普勒-34、开普勒-35、开普勒-38、开普勒-64、开普勒-413、开普勒-453、开普勒-1647和开普勒-1661的研究,我们证明了在大多数系统中存在已知的巨行星并不排除存在潜在的宜居世界。在所研究的系统中,开普勒-35、开普勒-38和开普勒-64目前似乎提供了最良性的环境。相比之下,开普勒-16和开普勒-1647不太可能拥有可居住的世界。
2021-03-16 astro-ph.EP
Effects of Flux Variation on the Surface Temperatures of Earth-like Circumbinary Planets
开普勒太空望远镜已经发现了大约13颗环绕双星的行星(CBPs),它们围绕一对恒星运行,并经历了两个恒星通量源。我们描述了中央双星和类地CBP类似物之间的轨道短期动力学关系的大气层顶通量和地面温度演化。我们比较了一个类似地球的CBP的通量和地面温度与一个等效的单星(ESS)系统的差分演化,以揭示行星的潜在可居住性可能会有所不同的程度。对于类太阳主星,我们发现当G-K光谱双星的动力学质量比为~0.3时,单个行星轨道上的通量变化最大。使用纬向能量平衡模型,我们表明,冰的反馈起着实质性的作用,在地球一样的CBP的可居住性,由于通量重新分配(通过brachity)和总通量的变化(通过二进制回转)之间的相互作用。我们研究了通量和地面温度的差异演化的类地类似物的宜居带的CBPs(4开普勒和1个假设的系统),并发现这些类似物通常比他们的ESS对应温暖。
2020-09-21 astro-ph.EP
Detecting circumbinary exoplanets and hierarchical stellar triples with the LISA gravitational radiation mission
我们研究了利用LISA引力辐射探测器探测环绕白矮星的行星或恒星伴星的可能性。具体地说,我们考虑的加速度的重心的白矮星的二进制由于轨道的第三个机构,以及在整个二进制的潮汐场的变化的影响,由于扰动的偏心轨道。我们发现,恒星和行星质量的物体的重心的移动是可检测的。如果环联星行星出现的频率与孤立的主序星周围的气体巨行星相似,那么我们预计在四年的LISA观测中会发现10颗这样的行星。对于一个更长的,为期十年的任务,行星质量,轨道周期和双轨道周期的可访问参数空间增长和LISA的相关产量增加到约100预期检测。
2018-12-09 astro-ph.EP astro-ph.GA
Stability of circumbinary planets: the role of binary properties and migration scenarios
Univ. Grenoble Alpes, CNRS, IPAG(格勒诺布尔阿尔卑斯大学);Instituto de Astronomía Teórica y Experimental (IATE), UNC-CONICET(理论与实验天文学研究所);Instituto de Astrofísica, Pontificia Universidad Católica de Chile(智利天主教大学天体物理研究所);School of Physics & Astronomy, University of Birmingham(伯明翰大学物理与天文学院)
本研究通过N体模拟结合行星迁移方案,探究双星属性与迁移场景对环双行星稳定性的影响,发现双星质量比、偏心率及迁移时标是关键因素,为识别宜居双星系统提供了依据。
2026-09-07 astro-ph.EP